[实用新型]二级催化加氢脱硫装置

说明书

技术领域

       本实用新型涉及煤（焦炉煤气）制天然气、甲醇等化学品原料的二级催化加氢脱硫装置。

背景技术

目前，在新型煤化工领域中，煤（焦炉煤气）制天然气、甲醇等化学品原料气在粗脱硫后的精脱硫工艺流程一般为：预加氢、一级加氢、一精脱硫、二级加氢、二精脱硫(图1)。正常情况下按上述工艺运行，可达到后部工序对总硫含量的脱除要求（0.1PPM以下）。其中一级加氢和二级加氢装置的作用是将原料其中的羰基硫、硫醇、噻吩等有机硫在催化剂的作用下发生加氢反应，生成无机的硫化氢，以便在两级精脱硫装置中被脱除。催化加氢反应器中发生的加氢反应如下：

COS(羰基硫)＋H₂→CO＋H₂S

RSH（硫醇）＋H₂→RH＋H₂S

C₄H₄S(噻吩)＋4H₂→C₄H₁₀＋H₂S

两级精脱硫反应器中发生的化学反应如下：

Zn0＋H₂S→ZnS＋H₂O

但如果实际生产中由于焦化用煤硫含量低、上游湿法脱硫系统脱硫效果好等原因，进入净化系统的原料气硫化氢指标远低于设计值，使得一级催化加氢后的硫化氢含量达到或低于进入二级催化加氢反应器的下限。此时如气体再进入二级加氢，将在二级加氢反应器中的厌氧环境下发生反硫化反应，反而增加了进入后部工序的硫化氢含量。反硫化作用化学反应如下：

2CH₃CHOHCOOH +H₂SO₄→2CH₃COOH +2CO₂ +H₂S

这种情况下，二级加氢装置就无法正常投用，发挥不了应有的作用。同时，按照原工艺流程，一级加氢和二级加氢因串联使用，更换一级加氢催化剂时必须全厂停产才能进行。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种二级催化加氢脱硫装置，该装置可避免二级加氢反应器内发生反硫化反应。

为解决以上技术问题，本实用新型在现有的二级催化加氢脱硫装置基础上做了改进。

本实用新型所述的一种二级催化加氢脱硫装置，包括依次串联的预加氢反应器、一级加氢反应器、一级精脱反应器、二级加氢反应器和二级精脱反应器，所述的预加氢反应器的出口增加管路直接连接二级加氢反应器的入口。改造后流程为：预加氢、一级加氢和二级加氢并联或串联、一精脱硫、二精脱硫。当一级加氢反应后的硫化氢含量达到或低于进入二级加氢反应器的上限时，关闭二级加氢反应器的入口，原料气在预加氢后只经过一级加氢反应器和一级精脱反应器，这样就避免了二级加氢反应器中发生反硫化反应。

作为优选的技术方案，二级加氢反应器的出口增加管路连接一级精脱反应器的入口，实现了一级精脱反应器和二级精脱反应器的互换使用。

本实用新型通过配管道改造，实现二级加氢与一级加氢既能并联，也能串联使用。改造后可产生以下三方面的有益效果：（1）解决了在硫化氢含量低于进入二级加氢硫化氢含量上限时二级加氢无法正常投运如缺陷，充分地发挥了已有装备的效益。（2）由于一级加氢和二级加氢可并联使用，相当于增加了加氢催化的处理能力，如处理能力不增加，相当于延长了催化剂使用寿命。（3）一级加氢和二级加氢并联后可互为备用，更换加氢催化剂时可通过并联的另一个反应器维持正常生产，不需全厂停产就可进行。

附图说明

图1是现有技术中二级催化加氢脱硫装置的连接示意图。

图2是本实用新型二级催化加氢脱硫装置的连接示意图。

图中，1-预加氢反应器，2-一级加氢反应器，3-一级精脱反应器，4-二级加氢反应器，5-二级精脱反应器。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型，以下结合附图对本实用新型作进一步清楚、完整的说明。